科学家利用CO2和H2合成CH3OH有利于实现碳中和。主要反应有:
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g),ΔH1=-49.4kJ·mol-1
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
CO(g)+H2O(g),ΔH2
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
CH3OH(g),ΔH3=-90.6kJ·mol-1
回答下列问题:
(1)ΔH2=_______ kJ·mol-1,反应Ⅲ在_______ (填“高温”或“低温”)易自发进行。
(2)若将反应I看成由反应Ⅱ和反应Ⅲ两步进行,反应Ⅱ为慢反应,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318771712/STEM/7269768510d64f889d1091b8546e4652.png?resizew=234)
(3)一定条件下,在体积为1L的密闭容器中发生反应Ⅰ,起始物n(H2)/n(CO2)=3,CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示,3min内用H2浓度变化表示的反应速率_______ mol·L-1·min-1.若平衡时压强为P0,该反应条件的平衡常数Kp=_______ (用平衡分压代替平衡浓度计算,分压=总压×物质的量分数)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318771712/STEM/c85515296d67429ba6d6dee50b6f61cb.png?resizew=190)
(4)反应Ⅱ中,为提高H2的转化率,可采取的措施有_______ (任意答一条)。
(5)图2是以甲醇燃料电池为电源电解饱和食盐水,甲装置a电极反应式为_______ 。当甲装置中消耗11.2LO2(标准状况),理论上乙装置中通过导线的电子数目为_______ 。
Ⅰ.CO2(g)+3H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅱ.CO2(g)+H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
Ⅲ.CO(g)+2H2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
回答下列问题:
(1)ΔH2=
(2)若将反应I看成由反应Ⅱ和反应Ⅲ两步进行,反应Ⅱ为慢反应,画出由反应原料经两步生成产物的反应过程能量示意图
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318771712/STEM/7269768510d64f889d1091b8546e4652.png?resizew=234)
(3)一定条件下,在体积为1L的密闭容器中发生反应Ⅰ,起始物n(H2)/n(CO2)=3,CO2(g)和CH3OH(g)的浓度随时间变化如图1所示,3min内用H2浓度变化表示的反应速率
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318771712/STEM/c85515296d67429ba6d6dee50b6f61cb.png?resizew=190)
(4)反应Ⅱ中,为提高H2的转化率,可采取的措施有
(5)图2是以甲醇燃料电池为电源电解饱和食盐水,甲装置a电极反应式为
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2023/11/17/3369785969672192/3445659318771712/STEM/50328c05338245fabfe1d301257b9b42.png?resizew=412)
更新时间:2024-03-03 14:34:44
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
【推荐1】硫单质及其化合物在化工生成等领域应用广泛。
(1)工业尾气中的
一直是环境污染的主要原因之一,工业上常采用如下方法降低尾气中的含硫量:
①方法1:燃煤中加入生石灰,将
转化为
,再氧化为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c1438db8931aa7a31e1c2c344ccbc1a.png)
已知:a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c823859f99cd2b828dad9bd951e5de6a.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4dbabbef6fbaf6084e7fc5163573706.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7d2cb9161b015c715c5c4215f0cd441.png)
写出
与
反应生成
的热化学方程式:________________________________ 。
②方法2:用氨水将
转化为
,再氧化
。
实验测得
溶液中
,则溶液的pH为________ (已知:
的
,
)。
(2)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(
),该物质可转化为
,反应为
。
①恒温恒容条件下,密闭容器中发生上述反应,下列事实不能说明反应达到平衡状态的是________ (填字母)。
a. COS的浓度保持不变 b.化学平衡常数不改变
c.混合气体的密度不再改变 d.形成2 ml H-S键的同时成1 mol H-H键
②
时,在恒容的密容器中,将定量的CO和
混合加热并达到下列平衡:
,
,则该温度下反应
的平衡常数![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/09b51ee6fe038c30ffb16019af67a9fe.png)
________ 。
时,向容积为10 L的恒容密闭容器中充入1 mol COS(g)和
,达到平衡时COS的转化率为________ 。
(3)过二硫酸(
)是一种强氧化性酸,其结构式为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ae3ec909d08ab9746214af9a241b654.png)
①在
催化作用下,
能与
在水溶液中发生反应生成
和
,
能氧化的
的物质的量为________ mol。
②工业上可用情性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液制备过二硫酸铵。则阳极的电极反应式为________________ 。
(1)工业尾气中的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
①方法1:燃煤中加入生石灰,将
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6c1438db8931aa7a31e1c2c344ccbc1a.png)
已知:a.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/37111b0235218c1963a7eebe1d3beddd.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c823859f99cd2b828dad9bd951e5de6a.png)
b.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1d6d6b030d7beba22881d6d8541e38e9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d4dbabbef6fbaf6084e7fc5163573706.png)
c.
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/6fad04ffc705660ebe8a649c4af17ecc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a7d2cb9161b015c715c5c4215f0cd441.png)
写出
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/002c2b88f0fa403b22220cdd91df1fc3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/79a26883870a0d9c1450ef6b7a690d80.png)
②方法2:用氨水将
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af9b3a46fbc90faf7feb17a998616376.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/5e0037e331b97d40a24aa33daf926d13.png)
实验测得
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/af9b3a46fbc90faf7feb17a998616376.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/66460b1a95637223f31d85dbec6cb1a1.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a3d992bc2dd7a241d3a6fb691846e8fc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65702f149828f93152949aedbea62f00.png)
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(2)煤制得的化工原料气中含有羰基硫(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0ba0b5f3d5118c80254b3c95b90c901c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65be82a613221020736f1bdd7109f4f0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d92a9a01739ffe21a97e84c7c62c823.png)
①恒温恒容条件下,密闭容器中发生上述反应,下列事实不能说明反应达到平衡状态的是
a. COS的浓度保持不变 b.化学平衡常数不改变
c.混合气体的密度不再改变 d.形成2 ml H-S键的同时成1 mol H-H键
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/65a8735a01377778458a69079773ab1e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/624cfde5889eb5269fdac20cb1b2753b.png)
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(3)过二硫酸(
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/71f14f11f1d2a0e26530d5fb00bb086d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2ae3ec909d08ab9746214af9a241b654.png)
①在
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/161d60b5763e8b75803350aac26728ce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9028a8c90efe91bbfac33fb674352b8c.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3e467b1d06fca46dc6b0fb64aa7e4767.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c68ba66d2cc7ef63c0192cfb622e467f.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/874626db149479f0db79c4cb89e04b22.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9028a8c90efe91bbfac33fb674352b8c.png)
②工业上可用情性电极电解硫酸和硫酸铵混合溶液制备过二硫酸铵。则阳极的电极反应式为
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【推荐2】甲醇是一种可再生能源,由
制备甲醇的过程可能涉及的反应如下:
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04e27c773a66caa8413a15df1e38d9d0.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ad5da9e3ea72c7addeedd4350a48a5.png)
回答下列问题:
(1)写出反应Ⅲ二氧化碳和氢气制备甲醇气体和气态水的热化学反应方程式_________ ,若反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ平衡常数分别为K1、K2、K3,则K3=_________ (用K1、K2表示)。
(2)反应Ⅲ自发进行条件是_________ 。
A.较低温度 B.较高温度 C.任何温度
(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入
和
,仅发生反应Ⅲ,实验测得不同反应温度与体系中
的平衡转化率的关系,如下表所示。
①T_________ 500℃(填“>”“<”“=”)。
②温度为500℃时,该反应10 min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c7955f15abd64e9e6eb1a88dfa1ddf4.png)
_________ ;该温度下,反应Ⅲ的平衡常数K=_________ 。
(4)由
制备甲醇还需要氢气。工业上用电解法制取
,同时获得氢气:
,工作原理如图所示。电解一段时间后,
降低的区域在_________ (填“阴极室”或“阳极室”)。该室发生的电极反应式为_________ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
反应Ⅰ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b35e90d9301361fd4631e9560221c133.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/04e27c773a66caa8413a15df1e38d9d0.png)
反应Ⅱ:
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/05f14e1a0d163b40205c51742a8fb2e6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/60ad5da9e3ea72c7addeedd4350a48a5.png)
回答下列问题:
(1)写出反应Ⅲ二氧化碳和氢气制备甲醇气体和气态水的热化学反应方程式
(2)反应Ⅲ自发进行条件是
A.较低温度 B.较高温度 C.任何温度
(3)在一定条件下2 L恒容密闭容器中充入
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e9005d42f99d61dd5926e1a9486e172.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f9101fc3484d418df763d1493c6670e3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
温度(℃) | 500 | T |
![]() | 60% | 40% |
①T
②温度为500℃时,该反应10 min时达到平衡。用H2表示该反应的反应速率
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9c7955f15abd64e9e6eb1a88dfa1ddf4.png)
(4)由
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a4298cb837170c021b9f2cd4e674a6a3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d1c59a3c4598016f4f14fdd514e35c8e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1620ca202160fd539537d8f6aa15006d.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/41675e5840347afb20f9a2f06fdb00c5.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/12/6/8bb704cb-045b-4f63-a643-d655e03511b7.png?resizew=228)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】氟气化学性质十分活泼,具有很强的氧化性,工业上氟气常用作火箭燃料的氧化剂、卤化氟的原料、冷冻剂等。回答下列问题:
(1)已知2F2+Na2SO4=2NaF+SO2F2+O2,针对该反应的下列有关说法正确的有______ (填字母标号)。
a.SO2F2既是氧化产物又是还原产物
b.生成42 g NaF时则该反应转移1 mol电子
c.F2的氧化性强于O2
d.既有极性键、非极性键的断裂,又有极性键、非极性键的形成
(2)下图是发射卫星时用肼(N2H4)作燃料,用NO2作氧化剂,两者反应生成N2、水蒸气和用F2作氧化剂,两者反应生成N2、HF的反应原理。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/28/2f9061d2-96eb-45f1-8fd3-075d56c740e3.png?resizew=521)
通过计算,可知原理(I)和原理(II)氧化气态肼生成氮气的热化学方程式分别为______ 、______ ,消耗等量的N2H4时释放能量较多的是_______ (填“原理(I)”或“原理(II)”)。
(3)在绝热的某刚性容器中置入1 mol F2和3 mol ClF3,发生反应:F2(g)+ClF(g)
ClF3(g) △H。下列说法中能够判断该反应一定处于平衡状态的有_______ (填字母标号)。
a.F2(g)与ClF(g)体积之比恒定不变 b.F2(g)与ClF3(g)速率之比恒定不变
c.容器中温度恒定不变 d.混合物中Cl元素质量分数恒定不变
(4)在K℃下,分别将0.20 mol F2、0.40 mol ClF充入2 L和1 L的2个刚性容器中,发生反应:F2(g)+ClF(g)
ClF3(g) △H。实验测得F2的体积分数随时间变化如图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/23/96e048c1-973c-4ba3-80f3-52ad48188c7b.png?resizew=313)
①针对F2,若仅从浓度而言,则va(逆)、vb(正)、vc(正)、vd(逆)大小顺序为_________ 。
②反应进行到d点时,反应速率v(F2)=______ mol/(L·min)。
③c点处,F2的平衡转化率α=_______ %,d点处,平衡常数Kc=________ 。
④若升高温度,在2 L的容器中,平衡后ClF的体积分数为0.8,该反应的△H_____ 0(填“>”“ <”或“=”),F2的平衡转化率α_______ (填“增大”“减小”或“不变”)。
(1)已知2F2+Na2SO4=2NaF+SO2F2+O2,针对该反应的下列有关说法正确的有
a.SO2F2既是氧化产物又是还原产物
b.生成42 g NaF时则该反应转移1 mol电子
c.F2的氧化性强于O2
d.既有极性键、非极性键的断裂,又有极性键、非极性键的形成
(2)下图是发射卫星时用肼(N2H4)作燃料,用NO2作氧化剂,两者反应生成N2、水蒸气和用F2作氧化剂,两者反应生成N2、HF的反应原理。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/28/2f9061d2-96eb-45f1-8fd3-075d56c740e3.png?resizew=521)
通过计算,可知原理(I)和原理(II)氧化气态肼生成氮气的热化学方程式分别为
(3)在绝热的某刚性容器中置入1 mol F2和3 mol ClF3,发生反应:F2(g)+ClF(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
a.F2(g)与ClF(g)体积之比恒定不变 b.F2(g)与ClF3(g)速率之比恒定不变
c.容器中温度恒定不变 d.混合物中Cl元素质量分数恒定不变
(4)在K℃下,分别将0.20 mol F2、0.40 mol ClF充入2 L和1 L的2个刚性容器中,发生反应:F2(g)+ClF(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/23/96e048c1-973c-4ba3-80f3-52ad48188c7b.png?resizew=313)
①针对F2,若仅从浓度而言,则va(逆)、vb(正)、vc(正)、vd(逆)大小顺序为
②反应进行到d点时,反应速率v(F2)=
③c点处,F2的平衡转化率α=
④若升高温度,在2 L的容器中,平衡后ClF的体积分数为0.8,该反应的△H
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】甲醇是一种可再生能源,具有开发和应用的广阔前景,工业上一般可采用如下反应来合成甲醇(在刚性容器中进行):2H2(g)+CO(g)
СН3ОН(g)。
(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
①该反应的焓变△H_______ (填“<”“>”或“=”)0,要使该反应自发进行,反应温度不宜_______ (填“过高”或“过低”)。
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是_______ (填字母代号)。
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.恒容加入惰性气体 f.分离出甲醇
(2)在容积为1 L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图所示是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是_______ ℃;该温度下上述反应的化学平衡常数为_______ 。曲线上a、b、c三点对应的化学平衡常数分别为K1、K2、K3,则K1、K2、K3的大小关系为_______ 。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e98feedde5546db26eb490641ba3a817.png)
(1)下表所列数据是该反应在不同温度下的化学平衡常数(K)
温度 | 250℃ | 300℃ | 350℃ |
K | 2.041 | 0.270 | 0.012 |
②要提高CO的转化率,可以采取的措施是
a.升温 b.加入催化剂 c.增加CO的浓度 d.加入H2 e.恒容加入惰性气体 f.分离出甲醇
(2)在容积为1 L的恒容容器中,分别研究在230℃、250℃和270℃三种温度下合成甲醇的规律。如图所示是上述三种温度下H2和CO的起始组成比(起始时CO的物质的量均为1 mol)与CO平衡转化率的关系,则曲线z对应的温度是
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/18/00edc8b5-b119-4280-af2b-c07fac4035c2.png?resizew=265)
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【推荐2】广东某石化厂使用石油热裂解的副产物甲烷来制取氢气,其生产流程如图水蒸气水蒸气。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/3909dfec-fa60-4600-8d43-73ebd3b630e5.png?resizew=376)
(1)此流程的第Ⅰ步反应为CH4(g)+H2O(g)
3H2(g)+CO(g) △H=+206.4kJ•mol-1,
①已知断开1mol相关化学键所需键能如表:
则a=________ 。
②一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则p1_______ p2(填“<”“>”“=”)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/6385e561-aad1-4b6b-9f53-b21967cd1e39.png?resizew=213)
(2)此流程的第Ⅱ步反应为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K=_______ ;反应的平衡常数随温度的变化如表所示:
从表可以推断:此反应是_______ (填“吸热”“放热”)反应。
(3)此流程的第Ⅱ步反应CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),在1000℃时,某时刻反应混合物中CO、H2O、H2、CO2的物质量浓度分别为2mol/L、2mol/L、1mol/L、1mol/L,则此时反应朝________ (填“正反应方向”或“逆反应方向”)进行。
(4)在一个不绝热的固定容积的容器中,判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是________ (填序号)
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥v正(CO2)=v逆(H2O)
(5)化学反应过快或过慢都会影响我们的生产生活,请你写出一种生活中减慢化学反应速率的方法_______ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/3909dfec-fa60-4600-8d43-73ebd3b630e5.png?resizew=376)
(1)此流程的第Ⅰ步反应为CH4(g)+H2O(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d30bd52fbc729100498b5300daf60350.png)
①已知断开1mol相关化学键所需键能如表:
化学键 | H-H | O-H | C-H | C=O |
键能(kJ/mol) | 436 | 465 | a | 1076 |
②一定条件下CH4的平衡转化率与温度、压强的关系如图所示,则p1
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/6/6385e561-aad1-4b6b-9f53-b21967cd1e39.png?resizew=213)
(2)此流程的第Ⅱ步反应为:CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),该反应的化学平衡常数表达式为K=
温度/℃ | 400 | 500 | 830 | 1000 |
平衡常数/K | 10 | 9 | 1 | 0.6 |
(3)此流程的第Ⅱ步反应CO(g)+H2O(g)=H2(g)+CO2(g),在1000℃时,某时刻反应混合物中CO、H2O、H2、CO2的物质量浓度分别为2mol/L、2mol/L、1mol/L、1mol/L,则此时反应朝
(4)在一个不绝热的固定容积的容器中,判断此流程的第Ⅱ步反应达到平衡的标志是
①体系的压强不再发生变化
②混合气体的密度不变
③混合气体的平均相对分子质量不变
④各组分的物质的量浓度不再改变
⑤体系的温度不再发生变化
⑥v正(CO2)=v逆(H2O)
(5)化学反应过快或过慢都会影响我们的生产生活,请你写出一种生活中减慢化学反应速率的方法
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【推荐3】研究
、
等大气污染物的处理具有重要意义。
(1)某温度下,已知:
①
②
③
则![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
________ 。
(2)按投料比2∶1把
和
加入到一密闭容器中发生反应
,测得平衡时
的转化率的温度T、压强p的关系如图甲所示:
A、B两点对应的平衡常数大小关系为KA_______ KB(填“>”“<”或“=”,下同);温度为
时D点
与
的大小关系为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a204aa7b97ada5058c2bad57e7dcb9.png)
________
;
(3)恒温恒容下,对于反应
,测得平衡时
的体积分数与起始
的关系如图乙所示,则当
达到平衡状态时,
的体积分数是图乙中D、E、F三点中的_______ 点。A、B两点
转化率的大小关系为![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b538eddfea156d3ba52d88a7fa9a72ef.png)
_______ (填“>”“<”或“=”)
。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/8dfc9b39-735a-452a-adfe-90b73c43f494.png?resizew=319)
(4)工业上脱硫脱硝还可采用电化学法,其中的一种方法是内电池模式(直接法),烟气中的组分直接在电池液中被吸收及在电极反应中被转化,采用内电池模式将
吸收在电池液中,并在电极反应中氧化为硫酸,在此反应过程中可得到质量分数为40%的硫酸。写出通入
电极的反应式:_________ ;若40%的硫酸溶液吸收氨气获得
的稀溶液,测得常温下,该溶液的
,则
________ (列出计算式已知该温度下
的
);若将该溶液蒸发掉一部分水后恢复室温,则
的值将_________ (填“变大”“不变”或“变小”)。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2d6149377ee90af173136c0119993ccb.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
(1)某温度下,已知:
①
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1034ce9f4c943eef2450e28992daadd9.png)
②
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/39686570c7a6168cdcf6a0904dddfdfa.png)
③
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2e1380c1c1230d82dbc232110e68913d.png)
则
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2edf3ec4c25802a60151619a6cf99822.png)
(2)按投料比2∶1把
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/1e762a80c1216318892c2155bef79681.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f7b12bef81ff031dfffb586f377ab44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/4/2/5d1baa3f-ca17-4fd0-a686-db7b45daba42.png?resizew=380)
A、B两点对应的平衡常数大小关系为KA
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/75fdaa192f0623277463886f15a815c2.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a204aa7b97ada5058c2bad57e7dcb9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24312f9564a31ebe3eb242643bac8c56.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5a204aa7b97ada5058c2bad57e7dcb9.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24312f9564a31ebe3eb242643bac8c56.png)
(3)恒温恒容下,对于反应
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2f7b12bef81ff031dfffb586f377ab44.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9cdde992f77a7036a2f0b21d52ddd043.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b3433d5985e3c77e68ccd8fdb02a8ed3.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/abc46e708d6a68f5b2e96f6cf2520f67.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/bbb7090990a21cefd3e2f88cd40cbbda.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/3cd6200aa9357b208a994c93c210ff60.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/b538eddfea156d3ba52d88a7fa9a72ef.png)
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(4)工业上脱硫脱硝还可采用电化学法,其中的一种方法是内电池模式(直接法),烟气中的组分直接在电池液中被吸收及在电极反应中被转化,采用内电池模式将
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/9efb21c1262459d071283fc896d91d30.png)
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【推荐1】有效除去大气中的SO2和氮氧化物,是打赢蓝天保卫战的重中之重。
(1)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时,涉及如下转化:由下图关系可得:△H4=________ 。
(2)某温度下,N2O5 气体在一体积固定的容器中发生如下反应:2N2O5(g) = 4NO2(g)+O2(g)(慢反应) △H<0,2NO2(g)
N2O4(g)(快反应) △H<0,体系的总压强p总和pO2随时间的变化如下图所示:
①上图中表示O2压强变化的曲线是______________________ (填“甲”或“乙”)。
②已知N2O5 分解的反应速率v=0.12pN2O5(kPa•h-1),t=10h时,pN2O5=_________ kPa,v=_________ kPa•h-1(结果保留两位小数,下同)。
③该温度下2NO2
N2O4 反应的平衡常数Kp=__________________ kPa-1(Kp为以分压表示的平衡常数)。
(3)亚硝酸盐广泛存在于各种水体和腌制品中,可用电吸附装置去除。去除量跟电压、初始浓度、共存阴离子等因素有关。某科研机构的实验结果如下图所示:
①据上图可知,待处理液中NO2–与NO3-的C0=__________ mg•L-1时,装置对NO3-的吸附量高于NO2-。
②据上图分析,为提高离子去除量可采取的措施有___________________________________ (写出一条即可)。
(4)电解法也可以对亚硝酸盐污水进行处理(工作原理如下图所示)。通电后,左极区产生浅绿色溶液,随后生成无色气体。当Fe电极消耗11.2g时,理论上可处理 NaNO2含量为4.6%的污水______________ g。
(1)用NaOH溶液吸收热电企业产生的废气时,涉及如下转化:由下图关系可得:△H4=
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/11/2a44492a-83f6-46f7-96b3-69c53f2de17d.png?resizew=328)
(2)某温度下,N2O5 气体在一体积固定的容器中发生如下反应:2N2O5(g) = 4NO2(g)+O2(g)(慢反应) △H<0,2NO2(g)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/11/a2172e0c-6dbb-49e8-a2a4-8470149bb4a5.png?resizew=301)
①上图中表示O2压强变化的曲线是
②已知N2O5 分解的反应速率v=0.12pN2O5(kPa•h-1),t=10h时,pN2O5=
③该温度下2NO2
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/de4ac184aef047428370bf877105fa50.png)
(3)亚硝酸盐广泛存在于各种水体和腌制品中,可用电吸附装置去除。去除量跟电压、初始浓度、共存阴离子等因素有关。某科研机构的实验结果如下图所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/11/556ee537-af3f-4f31-ae68-4578bab6d0a8.png?resizew=431)
①据上图可知,待处理液中NO2–与NO3-的C0=
②据上图分析,为提高离子去除量可采取的措施有
(4)电解法也可以对亚硝酸盐污水进行处理(工作原理如下图所示)。通电后,左极区产生浅绿色溶液,随后生成无色气体。当Fe电极消耗11.2g时,理论上可处理 NaNO2含量为4.6%的污水
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/9/11/5a0d0e41-c877-4c5c-87af-5647c79fa613.png?resizew=423)
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解题方法
【推荐2】CO2可用于合成多种化工原料。用 CO2生产绿色燃料甲醇时发生反应A: CO2(g)+3H2(g)⇌CH3OH(g)+H2O(g) ΔH1
(1)反应 A 的平衡常数表达式是_____ 。在恒温恒容的密闭容器中进行该反应,下列说法正确的是_____ (填字母)。
A.反应达到平衡时,容器的总压强不再改变
B.加入合适的催化剂,可以提高 CO2的转化率
C.将初始投料增加 1 倍,可以提高CO2的转化率
D.充入一定量的He 气,可以提高CO2的转化率
(2)在体积为 1 L 的恒容密闭容器中发生反应 A,如图是在三种投料,即[n(CO2),n(H2)]分别为:[1mol,3mol]、[1mol,4mol]、[1mol,6mol]下,反应温度对 CO2平衡转化率影响的曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/6339b8b6-8cde-447a-8ea3-646dad951a0b.png?resizew=384)
① 反应 A 的ΔH1_____ 0(填“>”或“<”)。
② 曲线 c 对应的投料是_____ 。
③ T1℃时,曲线c 对应的化学平衡常数_____ 1(填“大于”、“小于”或“等于”)。
(3)在一定条件下,利用 CO2合成 CH3OH 的反应过程中会有副反应:CO2(g) + H2(g)⇌CO(g) + H2O(g)。压强一定时,将初始投料比一定的 CO2和H2按一定流速通过催化剂甲,经过相同时间(反应均未达到平衡)时,温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图 1 所示,温度对 CO2的转化率影响如图 2 所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/136d6489-82c3-4c83-9191-c2446136783a.png?resizew=461)
由图象可知,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的产率降低,其原因是_____ 。
(4)以 CO2和 H2O 为原料合成 CH4,可以借助氮化镓(GaN)与 Cu 组成的人工光合系统, 装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/4/2498547910680576/2498635348279296/STEM/f89804464c744f4998d40f2fde070712.png?resizew=337)
① GaN 电极上的电极反应式是_____ 。
② 当有 0.4mol 电子转移时,铜电极上生成的CH4在标准状况下的体积是_____ L。
(1)反应 A 的平衡常数表达式是
A.反应达到平衡时,容器的总压强不再改变
B.加入合适的催化剂,可以提高 CO2的转化率
C.将初始投料增加 1 倍,可以提高CO2的转化率
D.充入一定量的He 气,可以提高CO2的转化率
(2)在体积为 1 L 的恒容密闭容器中发生反应 A,如图是在三种投料,即[n(CO2),n(H2)]分别为:[1mol,3mol]、[1mol,4mol]、[1mol,6mol]下,反应温度对 CO2平衡转化率影响的曲线。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/6339b8b6-8cde-447a-8ea3-646dad951a0b.png?resizew=384)
① 反应 A 的ΔH1
② 曲线 c 对应的投料是
③ T1℃时,曲线c 对应的化学平衡常数
(3)在一定条件下,利用 CO2合成 CH3OH 的反应过程中会有副反应:CO2(g) + H2(g)⇌CO(g) + H2O(g)。压强一定时,将初始投料比一定的 CO2和H2按一定流速通过催化剂甲,经过相同时间(反应均未达到平衡)时,温度对 CH3OH、CO 的产率影响如图 1 所示,温度对 CO2的转化率影响如图 2 所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/1/18/136d6489-82c3-4c83-9191-c2446136783a.png?resizew=461)
由图象可知,升高温度,CO2的实际转化率提高而甲醇的产率降低,其原因是
(4)以 CO2和 H2O 为原料合成 CH4,可以借助氮化镓(GaN)与 Cu 组成的人工光合系统, 装置如图所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/7/4/2498547910680576/2498635348279296/STEM/f89804464c744f4998d40f2fde070712.png?resizew=337)
① GaN 电极上的电极反应式是
② 当有 0.4mol 电子转移时,铜电极上生成的CH4在标准状况下的体积是
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解题方法
【推荐3】丙烯(C3H6)是重要的有机化工原料。丙烷脱氢制丙烯发生的主要反应及能量变化如下图。
(1)丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程。
①为提供反应所需热量,恒压时若向原料气中掺入水蒸气,则K(主反应)____ (填“增大”、“减小”或“不变”,下同),转化率α(C3H8)_____ 。
②温度升高,副反应更容易发生的主要原因是__________________________________ 。
(2)下图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为104 Pa和105 Pa)。
①104 Pa时,图中表示丙烯的曲线是____ (填“ⅰ”、“ⅱ”、“ⅲ”或“ⅳ”)。
②104 Pa、500 ℃时,主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=_____ (已知:气体分压=气体总压×体积分数)。
(3)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图。
已知:CO和H2的燃烧热分别为△H =-283.0 kJ·mol-1、△H =-285.8 kJ·mol-1。
298 K 时,该工艺总反应的热化学方程式为_____________________________________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/99d022a0-fd52-4380-b3d8-f4b01522f82e.png?resizew=353)
(1)丙烷脱氢制丙烯为强吸热过程。
①为提供反应所需热量,恒压时若向原料气中掺入水蒸气,则K(主反应)
②温度升高,副反应更容易发生的主要原因是
(2)下图为丙烷直接脱氢法中丙烷和丙烯的平衡体积分数与温度、压强的关系(图中的压强分别为104 Pa和105 Pa)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/6e4daadc-b4c0-4d37-a9ca-77d967664bd7.png?resizew=278)
①104 Pa时,图中表示丙烯的曲线是
②104 Pa、500 ℃时,主反应用平衡分压代替平衡浓度表示的化学平衡常数Kp=
(3)利用CO2的弱氧化性,开发了丙烷氧化脱氢制丙烯的新工艺。该工艺可采用铬的氧化物为催化剂,其反应机理如图。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/e77903d2-34a5-4921-8aaa-d51d62be4628.png?resizew=221)
已知:CO和H2的燃烧热分别为△H =-283.0 kJ·mol-1、△H =-285.8 kJ·mol-1。
298 K 时,该工艺总反应的热化学方程式为
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【推荐1】研究金属的腐蚀过程及防腐蚀对人们的日常生活有重大意义。某化学社团欲进行以下研究,回答相关问题:
(1)利用下图研究氧气的浓度对铁腐蚀速率的影响。插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近下端腐蚀就越___________ (填“轻微”、“严重”)。
(2)利用下图研究电解质的酸碱性对铁腐蚀速率的影响。起始时两管内液面相平,均在恒温条件下研究。若溶液X是1mol/L的盐酸,一段时间后发现U形管内液面左低右高,则铁丝的腐蚀过程属于___________ (填“吸氧腐蚀”或“析氢腐蚀”)。
(3)利用下图装置研究铁的防腐过程:
①能最大程度地减缓铁棒腐蚀的方案是闭合___________ (填“
”、“
”或“
”)。
②若闭合
,石墨电极附近的pH将___________ (填“变大”、“变小”或“不变”)。
(1)利用下图研究氧气的浓度对铁腐蚀速率的影响。插入海水中的铁棒(含碳量为10.8%)越靠近下端腐蚀就越
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/28/9630c067-ad12-4cac-bbda-5f06ff9713d9.png?resizew=121)
(2)利用下图研究电解质的酸碱性对铁腐蚀速率的影响。起始时两管内液面相平,均在恒温条件下研究。若溶液X是1mol/L的盐酸,一段时间后发现U形管内液面左低右高,则铁丝的腐蚀过程属于
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/28/00926961-d808-40da-aa6e-5eed5632cf13.png?resizew=177)
(3)利用下图装置研究铁的防腐过程:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/7/28/0f4646a8-1aea-42a8-92ab-27d3a5a1cc19.png?resizew=180)
①能最大程度地减缓铁棒腐蚀的方案是闭合
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7aebc1797a4f369ff9612e4963f96e20.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/dde368c6ccef4dd2865f7e6163f45cce.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d950e2db11d42b58d94793d268b9fee8.png)
②若闭合
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/d950e2db11d42b58d94793d268b9fee8.png)
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解答题-实验探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】某课外活动小组用如图所示装置进行实验,试回答下列问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/19/1bebc1e1-7d4a-429c-b48b-906a41f497a0.png?resizew=115)
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为_______ 。
(2)若开始时开关K与b极连接,此装置为______ (原电池或电解池)总反应的离子方程式为_______ 。
(3)如图所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L
硫酸铜溶液,a电极上的电极反应式为_______ ,若a电极产生56 mL(标准状况)气体,则所得溶液的![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
_______ (不考虑溶液体积变化)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/19/1bebc1e1-7d4a-429c-b48b-906a41f497a0.png?resizew=115)
(1)若开始时开关K与a连接,则B极的电极反应式为
(2)若开始时开关K与b极连接,此装置为
(3)如图所示用惰性电极电解100 mL 0.5 mol·L
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/0f483eb8188afd27aa8f59e3f0b0ce3e.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/8c24d130ec9342588aea315810eea372.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/2/19/4cb47034-6166-45f7-819d-edb0a1929ac3.png?resizew=96)
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解答题-原理综合题
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适中
(0.65)
名校
解题方法
【推荐3】I、某研究性学习小组为探究Fe3+与Ag反应,进行如下实验:按下图连接装置并加入药品(盐桥中的物质不参与反应)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/3/2585061347401728/2585553818091520/STEM/6d5c2e4178fb4c83a7b850e0e3188924.png?resizew=191)
(1)K闭合时,指针向左偏转,石墨作________ (填“正极”或“负极”);石墨电极上的电极反应方程式为___________ 。
(2)一段时间后指针归零,向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液,发现指针向右偏转,写出此时银电极的反应式:_________________ 。
(3)结合上述实验分析,写出Fe3+和Ag反应的离子方程式______________ 。
II、某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/3fe1dc7b-7d01-4d5a-b473-77f1ee5b90ff.png?resizew=196)
(1)X极与电源的_____ (填正或负)极相连,氢气从____ (选填A、 B、C或D)口导出。
(2)离子交换膜只允许一类离子通过,则M为________ (填阴离子或阳离子)交换膜。
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极),则电池负极的电极反应式为______________ 。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/11/3/2585061347401728/2585553818091520/STEM/6d5c2e4178fb4c83a7b850e0e3188924.png?resizew=191)
(1)K闭合时,指针向左偏转,石墨作
(2)一段时间后指针归零,向左侧U形管中滴加几滴FeCl2浓溶液,发现指针向右偏转,写出此时银电极的反应式:
(3)结合上述实验分析,写出Fe3+和Ag反应的离子方程式
II、某小组同学设想用如图装置电解硫酸钾溶液来制取氧气、氢气、硫酸和氢氧化钾。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/5/3fe1dc7b-7d01-4d5a-b473-77f1ee5b90ff.png?resizew=196)
(1)X极与电源的
(2)离子交换膜只允许一类离子通过,则M为
(3)若将制得的氢气、氧气和氢氧化钠溶液组合为氢氧燃料电池(石墨为电极),则电池负极的电极反应式为
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